KR100340681B1 - 마을단위 간이오수정화시설에 있어서의 호기성 처리법 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야.

본 발명은 오수 내에 존재하는 유기물중 미생물에 의하여 분해 가능한 유기물을 제거하는 방법에 있어서, 산소를 필요로 하는 호기성 미생물에 의한 호기성처리법에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려는 기술적 과제.

현재 오수를 처리하기 위한 호기성처리법에서 산소를 공급하는 방법으로는 수 표면에서 프로펠러(스크류)의 회전에 의하여 폭기토록 하는 표면폭기방법과 산기관을 이용하여 저수 층에서 공기가 분사되어지는 방식이 사용되고 있으나 프로펠러(스크류)를 이용한 표면폭기방법은 수표면으로만 산소의 공급이 이루어져 저수 층에는 혐기성상태가 되어 유기물의 부패 및 적층으로 오폐수 처리효율이 저하되는 단점이 있고, 산기관을 이용하는 방식은 전력 소모가 큰 대형의 블로워(Blower)가 필요하여 경제적이지 못하다는 단점이 있다.

다. 발명의 해결방법의 요지.

미생물을 활성화하기 위하여 사용되는 접촉폭기조에 스크류 회전 폭기수단을 이용하여 폭기와 교반이 순차적으로 일어나게 하여 접촉폭기조내에 산소를 공급하고 유기물의 침전을 억제하여 경제적이면서 오수처리효율 또한 높이도록 한 것이다.

라. 발명의 중요한 용도.

마을 단위 소규모 간이오수정화시설에 있어서의 호기성 처리법.

Description

마을단위 간이오수정화시설에 있어서의 호기성 처리법{Aerobic treatment method of simple sewage disposal treatment plant}

본 발명은 오수 내에 존재하는 유기물 중에서 미생물에 의하여 분해가 가능한 유기물을 미생물을 이용하여 제거시키는 방법에 있어서, 산소를 필요로 하는 호기성 처리법에 관한 것이다.

일반적으로 미생물을 사용하여 오수 내의 유기물을 처리하기 위한 호기성 처리법은 오수를 침사지 및 최초 스크린 조에서 무기물 및 부유물이 제거된 상태로 유량조정조에 집수토록 하고, 집수된 것을 1차로 무산소 상태로 유기물을 분해하여 생장하는 혐기성 미생물에 의해 소화 조에서 처리한 후, 2차로 폭기조에서 호기성 미생물에 의해 잔존 유기물을 처리하게 되며, 처리된 유기물은 침전조에서 침전토록 한 후 3차로 월류수를 소독 및 살균 등의 고도처리를 거쳐 방류하는 공정을 거치게 되는 것이다.

그러나 호기성 처리법으로 유기물을 제거하고자 할 경우 충분한 산소의 공급이 이루어지지 않으면 미생물의 생육이 활발하지 못하여 처리효율이 떨어지게 되는 것이고, 폭기조내에 유기물의 침전이 발생할 경우에는 침전물의 부패로 인하여 용존산소량이 감소하게 되어 폭기조 저층이 혐기성화 되어 폭기조로서의 역할을 다하지 못하게 되는 단점이 있는 것이다.

기존의 표면폭기방식은 산소를 공급하기 위하여 스크류의 회전을 통하여 공기를 주입한 후 용존산소가 풍부해진 수면의 물이 저층으로 순환토록 하여 물 속의 용존산소량을 증가시키는 것이며, 산기관을 이용한 강제 송풍 방식인 경우에는 블로워(Blower)를 사용하여 공기를 폭기조의 저수층으로 강제 공급함으로서 물 속의 용존산소량이 증가토록 하고 있는 것이다.

그러나 수 표면에서 스크류의 회전을 통하여 폭기하는 방식은 물의 순환이 원활하지 못하여 용존산소의 저수층으로의 전달이 원활치 아니하여 저수층에서는 혐기성상태로 되어 부패에 의한 유기물의 적층 발생의 우려가 있고, 산기관을 이용하는 강제 송풍 방식은 대형의 블로워가 필요하므로 고장이 잦고, 소음이 크며, 시설비 및 유지관리비 측면에서 경제적이지 못하다는 단점이 있다.

따라서 본 발명에서는 복수로 나누어진 접촉폭기조 내에 복수개의 스크류 표면 폭기수단을 형성하여 어느 하나의 폭기수단에서 폭기를 하게 되면 또 다른 폭기수단에서는 저속의 교반이 이루어지도록 하여 지나친 폭기에 의한 과폭기 상태가 되어 오히려 호기성 미생물의 수명이 단축되는 것을 방지하면서 접촉폭기조내 바닥에 침전물이 생기지 않도록 지속적인 교반과 폭기를 반복함으로서 경제적이면서도 오수의 처리효율은 향상토록 한 것이다.

도 1은 본 발명의 오수 처리를 위한 처리공정도.

도 2는 스크류를 이용한 표면폭기 방식의 개략도.

도 3은 스크린의 일 실시 예를 나타낸 사시도.

도 4는 버켓콘베어의 장착상태를 나타낸 개략도.

도 5는 스크린의 간극을 나타낸 확대평면도.

<도면의주요부분에대한부호의설명>

1: 스크린 11: 스크린 간극

5: 접촉폭기조 51: 스크류 표면 폭기수단

6: 침전분리조 9: 버켓 콘베어

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예를 상세히 설명하기로 하고, 명세서 및 도면에 기재되는 명칭 및 부호가 서로 대칭되는 부분에 대하여는 부호 및 설명을 생략한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 구성은 오수를 침사지와 최초 스크린 조를 거쳐 무기물 및 부유물이 제거된 상태에서 유량조정조에 집수토록 하고, 집수된 것을 1차 처리조인 혐기처리조에서 혐기성 미생물에 의해 전분이나 지방, 섬유질 및 단백질 등의 유기물이 분해되고 일부의 탈질, 탈인 반응이 일어나며 분해된 유기물은 메탄가스나 탄산가스로 되어 배출한다. 2차 처리조인 접촉폭기조에서는 혐기성 미생물에 의해 처리되지 않은 유기물(용해성)을 호기성 미생물이 분해 및 산화하여 메탄가스나 탄산가스로 되어 배출한다. 처리된 오수에 산란되어 있는 패색 및 잉여 오니 등은 최종침전분리조 바닥에 가라앉게 되고 맑은 물만 위로 떠오르게 되어 월류웨어를 넘어 살균 및 소독 등의 고도처리를 거쳐 방류하는 공정에 있어서, 2차 처리조인 접촉폭기조의 오수 인입부에 장착되는 스크린을 만곡된 반원으로 형성하여 단위면적을 크게 함으로서 스크류 표면 폭기수단을 보호하는 동시에 처리효율을 향상토록 하고, 또한 스크린의 간극이 아랫방향으로 커지도록 하여 스크린의 막힘을 줄이고 침강성에 따른 입자제거 효율을 향상토록 하였고, 접촉 폭기조에서는 폭기수단인 스크류의 분당회전수의 차이를 이용하여 어느 하나의 폭기수단에서 스크류의 회전력을 크게 할 경우에는 또 다른 폭기수단은 스크류의 회전력을 작게 하여 수 표면의 폭기에 의해 용존산소의 증가된 부분이 저수층으로 순환되어 혼합토록 하여 접촉폭기조 내에 균등한 용존산소량을 갖도록 하였고, 또한 이러한 교반으로 인하여 접촉폭기조 내에 유기물이 침전되는 것을 방지하여 유기물의 부패로 인한 용존산소의 감소를 막는 동시에 과폭기로 인한 미생물의 수명단축을 방지하여 오수의 처리효율을 향상토록 한 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 폭기조에는 각각 수면에서 소정 깊이로 내입되어지는 스크류와 상기 스크류에 축 결합되어지는 구동모터 및 상기 구동모터를 구동하기 위하여 인가되는 전원을 단속하기 위한 조작스위치(미도시)로 구성된다.상기 스크류의 회전속도 변환주기는 인입되어지는 오수의 양과 오염물질의 농도에 따라 변환되는데 최초 설정시에는 인입되는 오수의 성상에 따라 수 차례의 시운전을 행한 후 가장 적절하고 처리효율을 높일 수 있는 주기가 선정된다.즉 폭기조내에서 수 분 동안 고속 회전함으로서 폭기조내의 오수가 조표면의 공기와 충분히 접촉할 수 있도록 하여 용존산소농도가 풍부해지면 구동모터로 인가되는 전류량을 축소함으로서 저속으로 회전되는 스크류가 폭기조내의 응집된 유기물의 침강을 막도록 한 것이다.이와 같은 회전 속도 변환 주기는 복수로 이루어진 접촉 폭기조에서 교대로 이루어지도록 함으로서 인가되어 소비되는 전류의 총량을 일정토록 하여 폐회로내로 가해지는 부하를 일정하게 유지함이 바람직하다.상기 구동모터에 전류량이 조절된 전원을 인가하기 위한 조작스위치에는 가변저항 또는 인버터 등과 같은 전류량 변환장치 및 타이머가 부착되어 시운전 동안에 얻어진 적정 회전속도 변환주기에 따라 설정되어짐으로서 폭기조내 소정 위치로 내입되어진 스크류는 회전수와 회전력의 가변되어 적정한 용존산소의 농도유지가 가능해지고 24시간 구동되는 구동모터의 소모전력이 절감되는 효과가 있는 것이다.또한 접촉폭기조에서 처리된 오수가 침전분리조에서 침전되어지는 슬러지의 처리도 버켓(Bucket)콘베어를 이용하여 연속적으로 침전물을 제거함으로서 처리효율을 향상토록 한 것이다.이상과 같이 설명된 상기 1차처리조인 혐기처리조 및 2차처리조인 접촉폭기조는 1실 또는 2실 이상으로 분할되어 설치될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 기술사상에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다.

접촉폭기조내에서 복수개의 스크류 표면 폭기수단에 의한 폭기 및 교반이 순차 작동으로 접촉폭기조내의 용존산소량을 일정한 수준으로 유지함으로써 호기성미생물의 수명 단축을 방지하고 유기물의 침전을 예방하여 최종 처리 공정인 고도처리가 최적으로 이루어지도록 하여 전체 처리 공정의 효율이 향상토록 되는 것이다.

Claims (5)

1. (정정)오수를 침사지와 최초 스크린조를 거쳐 무기물 및 부유물이 제거된 상태에서 유량조정조에 집수토록 하고, 집수된 오수를 형기성 미생물에 의해 유기물을 혐기처리조에서 1차 처리한 후, 2차 처리인 접촉폭기조에서 호기성 미생물에 의해 잔존 유기물을 처리하며 처리된 유기물은 침전조에서 침전토록 한 후 3차 고도처리를 거쳐 방류하는 공정에 있어서, 상기 접촉 폭기조는 복수로 구성되며 각각 수면에서 소정 깊이로 내입되어지는 스크류와 상기 스크류에 축 결합되어지는 구동모터 및 상기 구동모터를 구동하기 위하여 인가되는 전원을 단속하기 위한 조작스위치로 구성되는 폭기수단이 어느 하나의 폭기수단이 폭기하면 또 다른 하나의 폭기수단은 교반토록 함을 특징으로 하는 호기성 오수 처리공법.
2. (삭제)
3. 제1항에 있어서, 폭기조의 인입부 전단에 만곡된 스크린을 사용하여 스크린의 효과를 향상토록 함을 특징으로 하는 호기성 오수 처리공법.
4. 제1항에 있어서, 최종침전분리조의 침전 슬러지를 버켓콘베어를 이용하여 연속으로 제거토록 함을 특징으로 하는 호기성 오수 처리공법.
5. 제3항에 있어서, 스크린의 간극이 아랫방향으로 커지도록 하여 침강성에 따른 입자의 제거효율이 향상토록 함을 특징으로 하는 호기성 오수 처리공법.